本发明专利技术涉及一种制造系统并且涉及一种方法，制造系统和方法用于制造用于风力涡轮机叶片部件的预制件。所述系统包括：两个或更多个预制件模具（70）、用于将纤维材料放置到预制件模具（70）中的纤维铺设站（88）和用于加热纤维材料以形成预制件的加热站（90）。预制件模具（70）中的至少两个具有大致相同的宽度W和大致相同的高度H。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制造用于风力涡轮机转子叶片的预制件的系统和方法
本专利技术涉及一种用于制造用于风力涡轮机叶片部件的预制件（preform）的制造系统和方法。
技术介绍
现代风力涡轮机的转子叶片通过使用产生来使效率最大化的复杂的叶片设计来捕获动的风能。对在长度上可能超过80米且在宽度上可能超过4米的大型风力叶片的需求日益增加。典型地，叶片由纤维增强聚合物材料制成，并且包括压力侧壳体半部（half）和吸力侧壳体半部，也称为叶片半部。典型叶片的横截面轮廓包括翼型，用于产生造成两侧之间压力差的空气流。所导致的升力产生用于发电的扭矩。风力涡轮机叶片的壳体半部通常是使用叶片模具制造的。首先，将叶片凝胶涂层或底漆施加到模具。随后，将纤维增强物和/或织物放置到模具中，然后注入树脂。典型地使用真空来将环氧树脂材料拉入模具中。备选地，可以使用预浸渍（prepreg）技术，其中以树脂来预浸渍的纤维或织物形成可以引入到模具中的同质材料。已知用于制造风力涡轮机叶片的若干其他模制技术，包括压缩模制和树脂传递模制。壳体半部通过大致沿叶片的弦平面胶合或螺栓结合在一起而组装。在上述制造过程中，可以使用预制件。预制件是纤维的成形布置，例如多层纤维的成形布置，其已被捆绑和/或加固，用于以后作为在叶片模具中的纤维铺设的一部分来使用。使用用于叶片制造的预制件的基本原理是减少叶片模具中的循环时间。此外，由于预制件的预加固结构，使用预制件可以减少所需的修理次数。典型地，多个预制件将在制造风力涡轮机叶片中使用。这通常需要用于制造和用于储存预制件的大的空间。此外，制造不同形状和大小的预制件可能是耗时且昂贵的。本专利技术的第一目的是提供一种制造用于风力涡轮机叶片部件的预制件的有经济效率的方式。本专利技术的另一个目的是提供一种制造此类预制件的灵活且有时间效率的模式。
技术实现思路
本专利技术人已发现的是，所述目的中的一个或多个可以通过一种用于制造用于风力涡轮机叶片部件的预制件的制造系统来实现，所述系统包括：-两个或更多个预制件模具，每个预制件模具具有宽度W，高度H和长度L，-纤维铺设站，用于将纤维材料放置到预制件模具中，以及-加热站，用于加热纤维材料，以形成预制件，其中，预制件模具中的至少两个具有大致相同的宽度W和大致相同的高度H。优选地，产生的预制件是包括纤维（例如玻璃纤维）和粘合剂的材料的加固布置。典型地，风力涡轮机叶片部件将是叶片半部。风力涡轮机叶片部件可以使用预制件来制造。预制件可以在随后的叶片模制过程中用作在叶片模具（例如叶片半部模具）中的纤维铺设的一部分。在优选实施例中，根据本专利技术制造的预制件被放置在叶片模具的根部区域之内，因此构成根部层压结构（laminate）的一部分。根部区域可以对应于具有大致圆形或椭圆形横截面的叶片的区域。然而，它们也可以用于风力涡轮机叶片的其他部件和区域，例如后缘或前缘增强物或粘合凸缘。通过向预制件模具中的至少两个，例如预制件模具中的至少三个、四个、五个、六个、七个或八个，或高达20个提大致相同的宽度W和大相同的高度H，可以创建预制件模具的模块化和统一的系统，这极大地方便了在预制件模制之前和之后的预制件模具的处理、运输和储存。主要的优点在于以下事实：此类预制件模具可以被堆叠在彼此的顶部上，不像占用大的工作空间的空间容量的现有技术的不同形状和大小的预制件模具。在一些实施例中，预制件模具中的两个或更多个在长度上不同。所发现的是上述优点也适用于此类实施例。纤维铺设站将典型地包括一个或多个纤维铺设装置。加热站将典型地包括一个或多个加热装置，例如烤箱。本专利技术的优点在于：在纤维铺设站中和在加热站中可以更容易地处理类似或统一大小的预制件模具。例如，单个中央烤箱可用来进行加热，适合于预制件模具的标准化大小，而不是在每个预制件模具中提供昂贵的内置加热。因此，本专利技术能够实现更有空间效率和成本更低的加热制度（regime）。在优选实施例中，加热站构造为用于同时容纳预制件模具。特别优选的是加热站包括烤箱，烤箱用于同时容纳和加热多个预制件模具，例如同时容纳和加热至少两个、至少三个、至少四个或至少五个预制件模具。类似地，纤维铺设站可以中心地设计，因此有效率地容纳统一的预制件模具大小。此外，本专利技术人已经发现的是，本专利技术的特征允许用于风力涡轮机叶片的预制件的制造过程的高度自动化。优选地对于每种叶片类型，制造系统可以包括高达20个预制件模具，例如高达15个或高达10个预制件模具。用于制造预制件模具的材料可以包括钢或复合材料，或者钢和复合材料的混合物。在优选实施例中，一个纤维铺设站和一个加热站（例如烤箱）可以用来在同一制造位置处或当从一个叶片类型转换到另一个叶片类型时生产用于多于一个叶片类型的预制件。这已被发现导致成本显著下降。在一个实施例中，纤维铺设站和加热站是分开的空间位置。在另一个实施例中，纤维铺设站和加热站位于相同的位置中，或至少彼此靠近，使得在纤维铺设的步骤与加热的步骤之间，预制件并非必须被转移。在一些实施例中，用于使用预制件来模制叶片部件（例如叶片半部）的叶片模具安装在分开的位置处。优选地，在加热步骤之前向纤维添加粘合剂。相对于纤维材料的重量，此类粘合剂优选地以0.1-15wt%的量存在。粘合剂也可以以每平方米玻璃表面10-20克的量存在。优选的是，预制件模具中的至少两个具有大致相同的宽度W、大致相同的高度H和大致相同的长度L。在其他实施例中，预制件模具中的至少三个（例如至少四个、五个、六个、七个或八个）具有大致相同的宽度W、大致相同的高度H和大致相同的长度L。通常，每个预制件模具将包括模制表面，模制表面用于铺设纤维材料，以形成以后的预制件。优选地，对于制造系统的每个预制件模具，模制表面是不同的。优选的是，预制件模具的相应模制表面构造为使得：当在叶片模具中以相邻或重叠的构造来布置时，产生的预制件一起形成叶片半部的根部区域，其中，每个预制件从叶片模具的根部端朝向末梢端延伸。特别优选的是，所有预制件模具具有大致相同的宽度W和大致相同的高度H，并且可选地具有大致相同的长度L。在另一个优选实施例中，所有预制件模具具有大致相同的宽度W，其中，在两个或更多个预制件模具的第一子组中，所有预制件模具具有大致相同的高度H1，并且在两个或更多个预制件模具的第二子组中，所有预制件模具具有大致相同的高度H2，其中，高度H2超过高度H1，并且其中，可选地，所有预制件模具具有大致相同的长度L。例如，宽度W可以在1.8与2.2米之间，例如2米。例如，高度H1可以在0.5与0.7米之间，例如0.6米。例如，高度H2可以在0.8与1.0米之间，例如0.9米。因此，所有预制件模具可以具有在1.8与2.2米之间，例如2米的大致相同的宽度W，其中，在两个或更多个预制件模具的第一子组中，所有预制件模具具有在0.5与0.7米之间，例如0.6米的大致相同的高度H1，并且在两个或更多个预制件模具的第二子组中，所有预制件模具具有在0.8与1.0米之间，例如0.9米的大致相同的高度H2。<本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种制造系统，用于制造用于风力涡轮机叶片部件的预制件（80），所述系统包括：/n- 两个或更多个预制件模具（70），每个预制件模具（70）具有宽度W，高度H和长度L，/n- 纤维铺设站（88），用于将纤维材料放置到所述预制件模具（70）中，以及/n- 加热站（90），用于加热所述纤维材料，以形成所述预制件，/n其中，所述预制件模具（70）中的至少两个具有大致相同的宽度W和大致相同的高度H。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171214 EP 17207314.01.一种制造系统，用于制造用于风力涡轮机叶片部件的预制件（80），所述系统包括：
-两个或更多个预制件模具（70），每个预制件模具（70）具有宽度W，高度H和长度L，
-纤维铺设站（88），用于将纤维材料放置到所述预制件模具（70）中，以及
-加热站（90），用于加热所述纤维材料，以形成所述预制件，
其中，所述预制件模具（70）中的至少两个具有大致相同的宽度W和大致相同的高度H。
2.根据权利要求1所述的制造系统，其中，所有预制件模具（70）具有大致相同的宽度W和大致相同的高度H以及可选地大致相同的长度L。
3.根据权利要求1所述的制造系统，其中，所有预制件模具（70）具有大致相同的宽度W，并且其中，在两个或更多个预制件模具（70）的第一子组中，所有预制件模具（70）具有大致相同的高度H1，并且在两个或更多个预制件模具（70）的第二子组中，所有预制件模具（70）具有大致相同的高度H2，其中，高度H2超过高度H1。
4.根据前述权利要求中任一项所述的制造系统，其中，每个预制件模具（70）具有在1与3米之间的宽度W和在0.5与2米之间的高度H。
5.根据前述权利要求中任一项所述的制造系统，其中，每个预制件模具（70）具有在1与3米之间的宽度W和1米或以下的高度H。
6.根据前述权利要求中任一项所述的制造系统，其中，每个预制件模具（70）具有在15与30米之间的长度L。
7.根据前述权利要求中任一项所述的制造系统，其中，每个预制件模具（70）具有底部表面（82）、模制表面（72）和与所述模制表面相邻的上部边缘（74），其中，所述预制件是可堆叠的，使得下面的预制件模具（70）的上部边缘（74）支撑上面的预制件模具（70）的底部表面（82）。
8.根据前述权利要求中任一项所述的制造系统，其中，所述纤维铺设站（88）布置为将纤维材料同时放置到两个或更多个预制件模具（70）中。
9.根据前述权利要求中任一项所述的制造系统，其中，所述系统包括四个或更多个预制件模具（70）。
10.根据前述权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：K莱曼马德森，
申请(专利权)人：LM风力发电国际技术有限公司，
类型：发明
国别省市：丹麦;DK
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。